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結構生物化學/細胞訊號通路/生殖系統

來自華夏公益教科書,開放的書籍,為開放的世界

生殖系統或性器官系統是生物體內的一個器官系統,它們共同作用以進行繁殖。許多非生物物質,如體液、激素和資訊素,也是生殖系統的輔助工具。與大多數器官系統不同,分化物種的性別通常存在顯著差異。這些差異允許兩個個體之間遺傳物質的結合,從而有可能提高後代的遺傳適應性。

生殖系統的主要器官包括外生殖器(陰莖和陰唇)以及一些內臟器官,包括產生配子的性腺(睪丸和卵巢)。人類生殖系統的疾病非常普遍,特別是可傳播的性傳播疾病。

大多數其他脊椎動物通常具有相似的生殖系統,包括性腺、管道和開口。然而,在每組脊椎動物中,都存在著大量的身體適應和繁殖策略。

兩種型別的繁殖

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在動物界,有兩種型別的繁殖。有性生殖發生在單倍體配子形成一個合子(二倍體細胞)時。雄性和雌性都有配子。雄性的配子被稱為精子,它是能動的。雌性配子是卵子,它保持靜止,不像精子那樣具有移動性。另一種型別是無性生殖,它不涉及精子和卵子。無性生殖發生在有絲分裂細胞分裂中。大多數動物進行有性生殖,但也有無脊椎動物進行無性生殖。

有性生殖與無性生殖

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有性生殖是有利的,因為它允許產生多種基因型,這些基因型是減數分裂過程中重組的結果。多種基因型提高了繁殖成功率,因為在病原體或其他環境因素的情況下,這不會消滅整個種群。無性生殖產生基因相同的複製品,它們在穩定、不變的環境中生活得更好。

無性生殖

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裂殖和出芽是兩種無性生殖形式。裂殖發生在母體生物分裂成兩個子代生物時。海葵會進行裂殖,母體生物會平均分裂成兩個更小的生物。這兩個子代生物是母體的遺傳複製品。出芽發生在生物體從現有生物的生長中發展出來時。出芽在珊瑚中觀察到,珊瑚會形成芽。另一種無性生殖需要兩個步驟,即斷裂和再生。斷裂是指身體分裂成多個部分,然後進行再生,釋放出來的身體部分得到修復並重新生長。繁殖發生在分裂的部分生長並能夠演變成完整的動物時。許多動物,包括海綿、多毛蟲、海鞘和刺胞動物,都會進行兩步無性生殖。一個例子是環節動物,它們能夠將自己的身體分解成多個部分,每個部分都能夠進行再生,並在很短的時間內成為完整的蠕蟲。孤雌生殖是另一種無性生殖形式,其中卵子在沒有受精的情況下發育。孤雌生殖的後代可能是單倍體或二倍體。

繁殖週期

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控制繁殖週期的激素受環境線索的調節,如季節性溫度、月球週期或日照長度。排卵是繁殖週期的一部分,發生在週期中段,在此期間成熟的卵子被排出。這些週期發生在有性和無性生殖中。水蚤會產生兩種卵子。一種卵子會受精,另一種會使用孤雌生殖過程,在沒有受精的情況下進行發育。然而,無性生殖只能在環境條件適宜的情況下發生。

女性生殖系統解剖

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兩組陰唇構成了女性生殖系統的外部分。陰唇覆蓋著陰道和陰蒂的開口。性腺(產生生殖激素和卵子的地方)以及管道系統構成了內部部分。這些管道儲存胚胎和胎兒,以及輸送配子。女性的性腺是一組卵巢,由卵泡組成。卵巢也是卵母細胞(尚未完全發育的卵細胞)產生的地方。當卵子發育時,卵母細胞受到支援細胞的保護。在月經週期中,排卵發生,一個卵泡成熟並釋放一個卵子。發生這種情況後,卵泡組織發育並形成卵巢中的黃體。黃體釋放激素雌二醇和孕酮。如果卵子沒有受精,黃體就會退化。陰道是陰莖在性交過程中進入的管狀腔。它也充當產道,嬰兒透過它出生。陰道的開口是陰唇,由大陰唇保護。

男性生殖系統解剖

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陰囊和陰莖構成了生殖系統的外部分。性腺(產生生殖激素和精子的地方)、附屬腺和管道構成了內部部分。男性的性腺是睪丸,精子在那裡產生。只有當睪丸比體溫低時,哺乳動物才能產生精子。當射精發生時,精子從附睪管透過輸精管。精液是射精的結果,它由附屬腺的分泌物與精子混合而成,最終形成這種液體。

乳腺不是生殖系統的一部分,但它們在繁殖中起著重要作用。女性的乳腺會分泌乳汁。腺體內有上皮組織分泌乳汁。這種乳汁經過幾個導管,從乳頭流出。女性乳房由脂肪組織構成,脂肪組織相互連線。男性乳房通常很小,因為它們含有雌二醇激素,這會抑制結締脂肪組織的發育。

特殊情況

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在大多數動物中,個體是確定的雄性或確定的雌性。然而,在一些物種中,個體生物既是雄性又是雌性。雌雄同體是指一個生物體同時擁有兩種性別。蚯蚓和蝸牛總是同時擁有雄性和雌性器官,例如,當兩條蚯蚓交配時,它們會互相受精。一個特殊的變異是順序雌雄同體,在這種情況下,生物體在其生命週期中會改變性別。如果一個生物體先為雌性,然後變為雄性,那麼該生物體被稱為雌雄同體,如果該生物體先為雄性,然後變為雌性,則被稱為雄性先熟。在不同的物種中,順序雌雄同體受生物體的年齡或大小以及各種環境/氣候因素的影響。

參考文獻

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http://biology.clc.uc.edu/courses/bio105/reproduc.htm

華夏公益教科書